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特种 TPO成汽车部件加工用材新宠

美国塑料工程师协会( SPE) 每年都组织举办一届“车用热塑性聚烯烃(TPO) 全球研讨会”, *近举行的一届研讨会主题是 : “ 应用热塑性聚烯烃加工汽车内、外饰件的优点 ”。 研讨会上展示的行业**科研成果包括 : 以可电镀型热塑性聚烯烃部件取代工程热塑性塑料部件、性能优于软质 PVC 的软表皮用材、以及一种试验性助剂- 据称可赋注塑级 Platon EXP 443 牌号的熔体流动速率( MFR) 为 14 g/10min, 具有低温韧性、中等硬度。这种牌号材料的电镀注塑件在 0℃的环境下具有冲击韧性。而 EXP 4- 10 牌号的 MFR 为 9g/10min, 在 - 30℃环境下 , 电镀部件仍保持韧性, 相对于 EXP 443 牌号的弯曲模量 1000 MPa, 其弯曲模量较低 , 只有 650 MPa。但其可吸收的**冲击能量类似于 PC/ABS 部件。挤 出 级 SH001 牌 号 的 MFR 为 1g/10min, 专用于与另 一 种更 硬 的 TPO 基材进行共挤, 加工各种型材和热成型片材。

索尔维公司还推出了一种专用于加工仪表板硬质件的可着色牌号 TPO 材料 , 商品名为 Sequel 2380, 加工时, 可巧妙地将设置在座位边上的气囊组件与仪表板结合, 隐藏组件的效果。通用汽车公司用这一种品级材料 , 为 2005 款雪佛兰牌 Colorado 型车和 GMC Canyon型车分别加工了仪表板盖、杂物箱盖、乘员膝垫, 且应用在第 3 种车型上的计划正在研制当中。上述 2 种通用公司制造出品的皮卡车**采用了全部 TPO 制的仪表板盖。新型 Sequel 2380 材料据称兼具有刚度和低温冲击强度, 同时具备优异的板件表面光泽持久性和易加工模塑性能。Sequel 2380 材料的弯曲模量达到 1600 MPa, 具有理想的刚度和尺寸稳定性能同时 , 在 - 30℃下具有抗高速冲击韧性 , 与标准型气囊盖 TPO加工用材相同 , 有 15 N 大小的优异抗刮伤性能, 并且没有残余应力, 这是采用 Ford 检测方法的 5 指抓伤测试后, 得出的结论。在车身外饰件的应用方面 , 有 2 个系列的工程 TPO 品级材料, 与其他工程热塑性塑料相比, 都有较高的刚度、冲击强度、表面光泽持久性等优点。其中的 Sequel 1800 系列品级料, 其注塑模具内收缩率指标 , 可与多种无定型聚合物、以及结晶性工程塑性聚合物合金相媲美 , 例如 PC/ ABS、PC/PBT、PPO/PA 等合金。这 2种牌号 TPO 材料的应用目标是保险杠、保护格栅、车身侧边板件等。

例如 , Sequel 1823 牌 号( MFR: 20) , 替代 PC/PBT 合金材料 , 用在克莱斯勒 2005 款切诺基吉普车的后保险杠上, 这是第一种用作汽车保险杠能量缓冲层的 TPO 材料。据说保证了保险杠的性能 , 又降低了材料成本。同时, 由于材料的粘度较低 , 加工过程中可使用双模腔模具 , 部件重量也降低了 5% ~15% 。对于 Sequel 1825 品级( MFR:25) 而言 , 正进行对比评估工作 , 计划取代 PC/ASA 混料, 应用于加工 2005 款的轿车防护格栅。Indure 系列 TPO 材料的应用目标, 针对有良好抗刮伤性能要求, 经过微粒化或非微粒化烤漆的外饰板件。其中 , X- 190 牌号 ( MFR: 11) 和X- 195 品级( MFR: 14) 均具有高刚度、低线热膨胀系数、良好抗刮伤性能、以及低光泽性。Indure 系列另有 3 种高光泽牌号 , EX- 76 ( MFR: 35) 、X-分, 是加工车内组件软质表皮专用材料。与普通有机材料和石油基材料相比, 这种新牌号材料在可加工成型性、抗刮伤性、耐化学药品腐蚀性方面均有所改善, 同时降低了光泽性。改进型牌号包括: 有较高熔体强度的E 3274LG/T、降低熔体强度的E3277、低光泽度的E 3274LG、更耐刮伤性的E 3274ST; 以及改善了可热成型加工性、低光泽度和低抗刮伤性的E 3274LT/T/SR 牌号。除了适合采用标准热成型工艺进行加工作支撑性或非支撑性的内饰件表皮之外, 这些品级TPO 材料还有望适用于较新出现的“ 反成型” 技术, 即利用一套成本较高, 据称可使部件表面达到惊人的微粒化效果。杜邦陶氏弹性体公司以乙烯- 丁烯为基体, 开发出2 种高熔体强度的聚烯烃弹性体( POEs ) 材料- Engage,在与PP 材料混合加工后, 变成软质的TPO 材料, 适合采用反热成型工艺加工汽车内饰片材。这种Engage/PP 混料在共混过程中, 利用过氧化物进行反应性改性, 性价比优于PVC 材料, 类似于乙烯/辛烯混料。Engage ENR 7086.01 牌号的熔体指数为3.9, 密度0.9 g/cm3, 具有较多的长支链, 相对宽的分子量分布特性。具有高分子量的ENR 7380 牌号弹性体, 长支链数目中等 , 其熔体指数为 2.0, 密度为 0.870 g/cm3。这些 TPO 混料适用于挤出和压延工艺 , 据研究人员说 , 已成功地利用 “ 反向 ” 工艺及设备加工得出*终的片材制品。经过持久性测试 , 软质 TPO 制表皮性能优于 PVC 制表皮。主要表现在 3 个方面 : 经过 120℃加热后 , 仍保持柔韧性 ; 更好的低温冲击强度; 更好的耐普通清洗液腐蚀性能。

3 抗刮伤性助剂

汽巴特种化学品公司生产的一种新型专利性助剂, 据介绍 , 是改善汽TPO 和 PP 部件的抗刮伤性能、抗损坏性能的专用助剂品种。其添加量在3%, 适用于包括外饰件和内饰件, 其特点包括: 不会产生渗出物、带有粘性、上漆粘附性差, 并与当前流行的工艺技术相差甚远, 如芥酸酰胺( erucamide) 、硅灰石、纳米粘土、硅氧烷等助剂以及喷涂工艺都不同。应用这种新型助剂 ,无需特种设, 还存在着用注塑机加工的可能性。在某次试验中, 将该新型试验性助剂添加入由滑石粉、碳黑填充的抗冲型 PP 共聚物体系当中 , 部件抗刮伤效果明显优于用硅氧烷或芥酸酰胺作助剂的处理效果, 在福特检测方法的5指抓伤性能测试中 , *15N 的抗刮伤性指数。


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